Los vehículos híbridos. Qué son y cómo funcionan.

El pasado viernes 18 de junio ha tenido lugar la presentación de la Monografía sobre "Vehículos híbridos y eléctricos", puesta en marcha por la Asociación Española de Profesionales de Automoción (ASEPA) junto con el Instituto Universitario de Investigación del Automóvil (INSIA).

Un vehículo híbrido es un vehículo de propulsión alternativa que combina un motor movido por energía eléctrica proveniente de baterías y un motor de combustión interna.


Una de las grandes ventajas de los híbridos es que permiten aprovechar un 30% de la energía que generan, mientras que un vehículo convencional de gasolina tan sólo utiliza un 19%. Esta mejora de la eficiencia se consigue gracias a las baterías, que almacenan energía que en los sistemas convencionales de propulsión se pierde, como la energía cinética, que se escapa en forma de calor al frenar. Muchos sistemas híbridos permiten recoger y reutilizar esta energía convirtiéndola en energía eléctrica gracias a los llamados frenos regenerativos.

La combinación de un motor de combustión operando siempre a su máxima eficiencia, y la recuperación de energía del frenado (útil especialmente en la ciudad), hace que estos vehículos alcancen un mejor rendimiento que los vehículos convencionales, especialmente en entornos urbanos, donde se concentra la mayor parte del tráfico, de forma que se reducen significativamente tanto el consumo de combustible como las emisiones contaminantes. Todos los vehículos eléctricos utilizan baterías cargadas por una fuente externa, lo que les ocasiona problemas de autonomía de funcionamiento sin recargarlas. Esta limitación de los vehículos 100% eléctricos no existe en los vehículos híbridos.

A nivel mundial en 2009 ya circulaban más de 2,5 millones de vehículos híbridos eléctricos livianos, liderados por Estados Unidos con 1,6 millones, seguido por Japón (más de 640 mil) y Europa (más de 235 mil). A nivel mundial los modelos híbridos fabricados por Toyota Motor Corporation sobrepasaron la marca histórica de 2 millones de vehículos vendidos en agosto de 2009, que es seguida por Honda Motor Co., Ltd. con más de 300 mil híbridos vendidos hasta enero de 2009, y Ford Motor Corporation, con más de 122 mil híbridos vendidos hasta finales de 2009.


El esquema básico de la tecnología híbrida es prácticamente idéntico para todos los modelos dotados de ella, y más aún en este segmento en particular. Se trata, en esencia, de un motor o dos, eléctricos, que ayu­dan al motor de com­bustión para reducir su consumo y emisiones contaminantes. Para su funcionamiento necesi­tan una batería que se recarga mediante la recuperación de energía en el proceso de frenado. Esta energía acumulada se emplea después para accionar el motor eléc­trico, que puede funcio­nar en solitario o simul­táneamente con el de explosión.


Eléctricos de corto recorrido

Lo normal es que su actuación se limi­te al momento de arran­car y los primeros metros recorridos, entrando después en funciona­miento el motor de explosión. En el mejor de los casos, nuestros pro­tagonistas pueden reco­rrer un par de miles de metros en modo exclusi­vamente eléctrico. En casos de máxima exi­gencia, es decir, al pisar a fondo el pedal del ace­lerador, ambos pueden funcionar a la vez para aportar una dosis extra de potencia y par para maximizar las presta­ciones. Para poder simultanear su uso y la recuperación de energía, un cerebro electrónico se encarga de gestionar los recursos del sistema.

Híbridos de similar construcción

La construcción es también similar, con el motor eléctrico acoplado al térmico mediante un embrague que el cerebro se encarga de acoplar o desacoplar en función de las necesidades. Esto permite también que, al levantar el pie del acele­rador, el motor térmico se pueda desconectar de la transmisión, evitando pérdidas de potencia por arrastre de los compo­nentes mecánicos. En un automóvil convencional esto equivaldría a engra­nar el punto el muerto, una práctica nada reco­mendable, pero no así en los coches híbridos. La pequeña resistencia que se genera al arrastrar el motor eléctrico para que funcione como genera­dor permite que, en casos de pendientes descendentes, el auto­móvil no siga ganado velocidad libremente.

En el caso del Porsche, por ejemplo, si se conec­ta el modo Sport, el motor térmico no se desembraga automáti­camente, sino que sigue haciendo su función de retención. Es una pérdi­da de energía inacepta­ble en un híbrido, sí, pero se compensa con el comportamiento que se obtendría en un auto­móvil convencional.

Coches eléctricos de autonomía extendida
 
Este esquema de fun­cionamiento no tiene nada que ver con el de los automóviles eléctricos de autonomía extendida, como el Opel Ampera. En un modelo como este, el motor eléctrico es el único encargado de des­plazar al automóvil, y el motor térmico actúa a modo de generador de electricidad para ali­mentarlo. Su objetivo es el de empelar únicamen­te energía eléctrica, sin relevancia acerca de las prestaciones. Es todo lo contrario que en el caso de nuestros protagonis­tas. Estos modelos solo pueden justificar el empleo de tecnología híbrida con el argumen­to de que, para obtener las mismas prestaciones que se consiguen con ambos motores, sería necesario un único pro­pulsor térmico de mayor capacidad, potencia, consumo y emisiones contaminantes. El ejem­plo perfecto es el de BMW, pues el modelo híbrido es más potente y más ahorrador que su equivalente sin esta tec­nología.